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PCR在HIV感染研究中的应用

前言

简介HIV与PCR技术

主体内容

一、HIV的基因结构

二、PCR在鉴定HIV感染中的意义

三、HIV感染的定量PCR研究

四、PCR的相关问题

五、实例

结语

前言

八十年代以来由人类免疫缺陷病毒HIV（HumanImmunodeficiencyVirus)感染而引起的艾滋

病（AIDS）因其严重的危害性而受到人们高度重视。

图一：HIV图二：HIV

力争早期诊断和寻求有效治疗是防止其广泛传播的关键所在。

聚合酶链式反应(polymerasechainreaction，PCR)

1985年，Mallis等根据核酸自然扩增理论，建立了一种人工体外DNA扩增技术，即聚合酶链

式反应，并于1987年完成了自动化操作，极大地推动了分子生物学的发展，也为包括病毒感染

在内的临床疾病诊断提供了一种崭新的手段。

1、PCR的基本原理

靶DNA分子变性后解链，两条单链DNA分别经复性与两条引物互补结合，在4种dNTP存

在和合适的条件下，由DNA聚合酶催化引物由5’－3’扩增延长，每经过变性、复性、延伸一

个循环，模板DNA增加1倍，新合成的DNA链又可作为下一个循环的模板，经过30～50个循

环，可使原DNA量增加106～109倍。

2、主要步骤

PCR的每一循环包括变性、复性、延伸3个步骤，此外整个试验应包括DNA模板提取，如

果模板为RNA，还需增加从RNA到DNA的逆转录过程。除模板提取外，这些操作均可在同一

系统中完成，仅仅改变反应温度即可完成。

3、引物的设计

4、常用的PCR技术（定量PCR等）

5、PCR产物的分析（凝胶电泳等方法）

PCR具有敏感、特异和快速的特点，是检测艾滋病病毒、评价病情进展和探讨发病机理的有

效工具。

本文将就目前HIV与PCR研究的现状，谈谈PCR技术在HIV研究中的应用。

一、HIV的基因结构

HIV的基因结构与其它逆转录病毒基本相同，为RNA双分子，其单链RNA分子由9749个核

苷酸组成，有3组共9个基因。

HIV的模式图

第一组为逆转录病毒共同的基因：gag、pol、env基因，及侧翼的长末端重复顺序（LTR）

等。第二组为调节基因表达的基因：tat、rev、nef。第三组为特有基因：vif、vpu、vpr

HIV基因组的蛋白产物

HIV有十分高的遗传变异率，是一个多态性病毒。高度变异区在env基因内，相当于gp120

的五个区段，gag和pol基因较少变异。目前已知HIV有两个型：HIV-1和HIV-2。

因此，只有选择病毒基因组中高度保守区域作为目的基因加以扩增，才能有效地检测所有HIV

的变异性。

二、PCR在鉴定HIV感染中的意义

HIV常可引起潜伏感染，但仍具有传染性，整合的病毒基因组在每个细胞中仅以很低的DNA

拷贝数存在，因此，需要建立一个敏感而又特异的HIV检测方法。

传统的HIV检测方法

病毒体外培养法

逆转录酶法

外周血液中核衣壳抗原直接检测法

原位杂交法

Southern印迹法等等

缺点：比较费时费力，稳定性、特异性、敏感性较低。

PCR方法的优点：

三、HIV感染的定量PCR研究

对体内的病毒水平作准确的定量分析，有助于对感染过程的各期作病因性分析，观察药物的

疗效，更好地指导治疗。

目前检测体内HIV活性的方法有限，虽然循环血CD4+细胞计数、血清P24抗原、新喋呤等

曾用来指示HIV感染时病毒的水平，其敏